Thông tin tài liệu
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TP HCM KHOA CƠ KHÍ CÔNG NGHỆ BỘ MÔN KỸ THUẬT Ô TÔ TIỂU LUẬN ỨNG DỤNG MÁY TÍNH TRONG THIẾT KẾ & MƠ PHỎNG ĐỘNG CƠ KHẢO SÁT ĐỘNG CƠ DIESEL 4BD1T GVHD: ThS Lê Quốc Cường SVTH: Nhóm Lớp: DH18OT MSSV: 18154105 TP Hồ Chí Minh tháng 12 năm 2021 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat MỤC LỤC CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU ĐỘNG CƠ 1.1 Giới Thiệu 1.2 Thông Số Kỹ Thuật CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM DIESEL-RK CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN ẢNH HƯỞNG CỦA GÓC PHUN SỚM ĐẾN TÍNH KINH TẾ, NĂNG LƯỢNG VÀ PHÁT THẢI ĐỢNG CƠ 3.1 Xây Dựng Mô Hình 3.2 Khảo Sát Đường Đặc Tính Ngồi Động Cơ 13 3.3 Khảo Sát Ảnh Hưởng Của Góc Phun Sớm Đến Tính Kinh Tế, Năng Lượng 16 3.4 Khảo Sát Ảnh Hưởng Của Góc Phun Sớm Đến Phát Thải Động Cơ 18 i TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ Tên - MSSV Đinh Hoàng Sơn 18154105 Nguyễn Hoàng Nhật Tảo 18154109 Nội Dung Thực Hiện Mức Độ Hoàn Thành Làm Word báo cáo chương 3, Diesel – RK, 10/10 Origin Power Point Làm Word báo cáo chương Hỗ trợ làm 10/10 Diesel - RK Nguyễn Hữu Sum Làm Word báo cáo 18154107 chương 10/10 ii TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat GIỚI THIỆU - Động diesel biết đến với công suất momen lớn, tiết kiệm nhiên liệu, khí thải động diesel lại chứa nhiều thành phần độc hại, ảnh hưởng tới sức khỏe người Trong tập lớn hơm nay, em trình bày mơ hình khảo sát ảnh hưởng góc phun sớm tới tính lượng, kinh tế phát thải động diesel 4BD1T, sử dụng phần mềm Diesel - RK Qua phân tích, nhận xét khả vận hành, đặc tính động iii TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU ĐỘNG CƠ 1.1 Giới Thiệu - Động 4BD1T hãng Isuzu mắt vào năm 1985 4BD1T phiên có thêm tăng áp từ 4BD1, chữ “T” cuối có nghĩa “Turbocharged” – tăng áp cho động Động sử dụng xe tải NPR hãng Isuzu từ năm 1986 đến năm 1991 xe tải Chevrolet W4500 Ngoài cịn có Land Rover 110 hay Land Rover Perentie – loại xe quân sử dụng quân đội Úc hai phiên 4x4 6x6 Với phiên tăng áp này, công suất 4BD1T cao phiên tiền nhiệm tổn hao cơng suất Hình 1.1 Động 4BD1T TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Hình 1.2 Isuzu NRP truck năm 1985 (bên trái) năm 1990 (bên phải) Hình 1.3 1990 Chevrolet W4500 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Hình 1.4 1990 Land Rover Perentie 1.2 Thông Số Kỹ Thuật STT Đặc Tính Thơng Số, Kết Cấu Cơng suất định mức ~100 kW 3000 vòng/phút Momen xoắn ~329 N.m 1800 vòng/phút kỳ - Làm mát bẳng dung dịch - Loại động Cơ cấu phân phối khí xupap treo Phun nhiên liệu trực tiếp Xy lanh Sử dụng ống lót xy lanh khơ Xéc măng khí: Xéc măng Số lượng xy lanh xy lanh thẳng hàng (I-4) Đường kính xy lanh 102 mm Hành trình piston 118 mm Xéc măng dầu: TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Dung tích buồng đốt 3856 cc (3,9 L) 10 Tỷ số nén 17 11 Kích thước động (Dài x rộng x cao) 806 mm x 672 mm x785 mm 12 Khối lượng động khô 327 kg 13 Góc phun sớm 100 14 Thứ tự phun 1-3-4-2 15 Loại nhiên liệu sử dụng Dầu diesel (SAE No 2) 16 Tốc độ cầm chừng 575-625 vòng/phút 17 Áp suất nén 441 psi 200 vòng/phút 18 Khe hở xupap nạp thải (khi động nguội) 0,4 mm 19 Số xupap xy lanh 20 Góc mở sớm/đóng muộn xupap nạp 280 – 620 21 Góc mở sớm/đóng muộn xupap thải 700 – 280 22 Loại bơm nhiên liệu Bơm cao áp PE – BOSCH 23 Áp suất bắt đầu phun nhiên liệu 2631 psi 24 Bộ điều tốc Cơ khí 25 Bơm nhiên liệu Cơ khí 26 Vịi phun Loại lỗ (hole type) – lỗ phun 27 Phương pháp bôi trơn Bôi trơn cưỡng 28 Dung tích cacte dầu bơi trơn lít 29 Dung tích cacte nước làm mát 14 lít 30 Bơm dầu Hãng Trochoid 31 Bộ tăng áp RH-B6A TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 32 Số vòng quay tối đa cho phép 130,000 vòng/phút 33 Tỉ số áp suất tối đa 2,8 34 Nhiệt độ khí thải 7500K 35 Nhà sản xuất Cơng ty TNHH Ishikawajima Harima TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM DIESEL-RK - Diesel-RK phần mềm tính tốn động đốt chuyên gia Đại học Kỹ thuật Quốc gia Moskva Bauman (Nga) phát triển nhiều sở chuyên nghiên cứu phát triển, sản xuất động sử dụng - Việc phát triển phần mềm Diesel-RK bắt đầu vào năm 1981 Ngay từ đầu, phần mềm tạo công cụ để nghiên cứu tối ưu hóa, trọng đến tính đầy đủ tốc độ hoạt động mơ hình toán học thuật toán áp dụng Trong suốt năm qua, công việc thực liên tục q trình nghiên cứu tính tốn thực theo đơn đặt hàng nhà sản xuất Động đốt (ICE) khác Trong cập nhật gần nhất, tính đầy đủ phần mềm thử nghiệm để phù hợp với hàng chục loại động thuộc nhiều loại mục đích khác Nhiều thủ tục tùy chọn tính tốn đưa vào phần mềm để phù hợp với nhu cầu doanh nghiệp công nghiệp người sử dụng phần mềm bao gồm nhà sản xuất động lớn Nga - Phiên phần mềm phát hành vào năm 1991 nhờ hỗ trợ tài A Surin, người đứng đầu dự án Phần mềm Diesel-RK nhà sản xuất động hàng đầu Nga sử dụng giao diện lập trình đơn giản, thuận tiện với mơ hình động - Phần mềm Diesel-RK mô đầy đủ động nhiệt động chu trình Được thiết kế để mơ tối ưu hóa q trình làm việc động đốt hai kỳ, bốn kỳ loại tăng áp Phần mềm sử dụng để tính tốn loại động sau: TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat + Động DI Diesel, bao gồm PCCI động chạy nhiên liệu sinh học + Động xăng SI + Động khí SI bao gồm động cung cấp nhiên liệu loại khí khác nhau: Metan, Propane-Buthane, Biogas, Wood gas, Syngas,… + Động hai với động piston đơn quét vòng, động piston ngược (động OP Junkers) động OPOC + Động nhiên liệu kép (động có hệ thống phun nhiên liệu độc lập cho loại nhiên liệu khác nhau) Động với RCCI - Phần mềm Diesel-RK bao gồm tính năng: + Dự đốn tối ưu hóa mức tiêu thụ nhiên liệu + Momen xoắn hiệu suất động + Phân tích trình đốt cháy phát thải, bao gồm PCCI / HCCI + Phân tích hình thành đốt cháy hỗn hợp động nhiên liệu kép + Dự đoán tiếng gõ + Tối ưu hóa thời gian van, bao gồm tối ưu hóa VVA cho chế độ vận hành + Phân tích tối ưu hóa EGR TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN ẢNH HƯỞNG CỦA GÓC PHUN SỚM ĐẾN TÍNH KINH TẾ, NĂNG LƯỢNG VÀ PHÁT THẢI ĐỘNG CƠ 3.1 Xây Dựng Mơ Hình - Ta tiến hành xây dựng mơ hình tính tốn phần mềm Diesel-RK: Hình 3.1 Giao diện phần mềm Diesel-RK - Khởi động phần mềm, khai báo sơ đặc tính kỹ thuật động cơ: TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Hình 3.2 Cài đặt loại động khảo sát - Chọn kiểu bố trí xy lanh, số lượng xy lanh loại hệ thống làm mát: Hình 3.3 Cửa sổ cài đặt kiểu bố trí động - Chọn đường kính xylanh, hành trinh piston, tốc độ vịng quay khảo sát, tỉ số nén: TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Hình 3.4 Cửa sổ cài đặt thông số động - Tiếp theo tiến hành nhập thông số môi trường (nhiệt độ, áp suất nơi sử dụng động cơ): 10 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Hình 3.5 Cửa sổ cài đặt thông số môi trường - Chọn siêu nạp tăng áp, tỉ số áp suất nén chế độ làm mát: Hình 3.6 Cửa sổ cài đặt siêu nạp – tăng áp - Các thơng số chỉnh sửa cửa sổ cài đặt phần mềm Để cài đặt thơng số động cơ: đường kính, hành trình piston, vật liệu nắp xy lanh, mơ hình tính tốn truyền nhiệt,…ta chọn vào biểu tượng có hình piston cơng cụ – “General Parameters” Hình 3.7 Cửa sổ cài đặt thông số 11 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat - Cài đặt thông số hệ thống phun nhiên liệu: góc phun, đường kính lỗ phun, kích thước đầu piston, khí thải,…bằng cách chọn vào biểu tượng có hình kim phun công cụ - “Fuel Injection System, Combustion Chamber” Hình 3.8 Cửa sổ cài đặt hệ thống phun nhiên liệu - Cài đặt thông số trao đổi khí: kích thước, thiết kế đường ống nạp/thải; góc mở sớm, đóng muộn xupap nạp/thải,…bằng cách chọn vào biểu tượng có hình xupap cơng cụ - “Gas Exchange System” Hình 3.9 Cửa sổ cài đặt thơng số trao đổi khí 12 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat - Cài đặt thông số siêu nạp, tăng áp: cách chọn vào biểu tượng có hình tua bin cơng cụ - “Super – and Turbocharging” Hình 3.10 Cửa sổ cài đặt thông số siêu nạp tăng áp - Cài đặt nhiên liệu cho động thí nghiệm: cách chọn vào biểu tượng có hình giọt nước cơng cụ - “Fuel” Hình 3.11 Cửa sổ cài đặt nhiên liệu cho động 13 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 3.2 Khảo Sát Đường Đặc Tính Ngồi Động Cơ - Sau cài đặt xong thông số động cơ, chọn “Operating Mode” công cụ, nhập thông số đầu vào “OK” Hình 3.12 Cửa sổ cài đặt chế độ chạy - Click chuột vào biểu tượng mũi tên - “Run”, sau chọn “ICE simulation” để phần mềm thực tính tốn: Hình 3.13 Cửa sổ tiến hành tính tốn 14 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat - Sau tính tốn xong ta chọn vào biểu tượng công cụ Chọn Fuel Injection and Heat Release, sau chọn Engine Performance để xem kết q trình tính tốn Hình 3.14 Cửa sổ kết đồ thị - Tại cột bên trái có thơng số để khảo sát, ta click chuột phải biểu đồ sau chọn Select Argument chọn Engine Speed Sau kéo thơng số cơng suất (P_eng), momen xoắn (Torque) lượng tiêu hao nhiên liệu (SFC) từ cột bên trái thả vào biểu đồ Ta đồ thị đường đặc tính ngồi: 15 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Hình 3.15 Đồ thị đường đặc tính ngồi phần mềm Diesel – RK Hình 3.16 Đồ thị đường đặc tính xây dựng phần mềm Origin => Nhận xét: ta thấy động hoạt động tốt khoảng từ số vịng quay 1800 vịng/phút đến 2200 vịng/phút Vì momen đạt cực đại, cơng suất tăng lên lượng tiêu hao nhiên liệu Nếu sử dụng 1800 vịng/phút momen giảm, cơng suất yếu lượng tiêu hao nhiên liệu cao Khuyến cáo nên sử 16 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat dụng số vòng quay từ 1800 vòng/phút đến 2200 vòng/phút để động đạt tối ưu lượng kinh tế 3.3 Khảo Sát Ảnh Hưởng Của Góc Phun Sớm Đến Tính Kinh Tế, Năng Lượng - Nhập thông số để khảo sát theo yêu cầu, sau cho phần mềm thực tính tốn: Hình 3.17 Cài đặt chế độ chạy để khảo sát ảnh hưởng góc phun sớm - Đồ thị kết quả: Hình 3.18 Đồ thị khảo sát ảnh hưởng góc phun sớm đến tính kinh tế, lượng 17 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Hình 3.19 Đồ thị khảo sát xây dựng phần mềm Origin => Nhận xét: ta thấy góc phun sớm 120 công suất, momen lượng tiêu hao nhiên liệu tối ưu Công suất, momen động đạt cực đại, đồng thời lượng tiêu hao nhiên liệu thấp Nên dùng góc phun sớm 12 để đạt tính kinh tế lượng cho động 3.4 Khảo Sát Ảnh Hưởng Của Góc Phun Sớm Đến Phát Thải Động Cơ - Đồ thị kết quả: 18 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Hình 3.20 Đồ thị khảo sát ảnh hưởng góc phun sớm đến phát thải động Hình 3.21 Đồ thị khảo sát xây dựng phần mềm Origin => Nhận xét: ta thấy góc phun sớm 120 cơng suất động đạt giá trị lớn nhất, lượng khí thải PM đạt giá trị gần thấp nhất, nồng độ NOx chưa đạt giá trị cực tiểu để tối ưu hóa, ta chọn góc phun sớm 120 để đáp ứng tính phát thải động 19 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat KẾT LUẬN - Động diesel 4BD1T khảo sát dựa thơng số đặc tính kỹ thuật nhà sản xuất Qua q trình phân tích tính tốn nhóm em hoàn thành nội dung theo yêu cầu: + Khảo sát ảnh hưởng góc phun sớm đến tính lượng, kinh tế + Khảo sát ảnh hưởng góc phun sớm đến tính phát thải động - Q trình mơ tính tốn sử dụng phần mềm Diesel – RK, hỗ trợ vẽ đồ thị sử dụng phần mềm Origin, nhóm em đưa tới kết luận: sử dụng góc phun sớm 12 để động đạt tối ưu tính lượng, kinh tế phát thải - Nhóm em xin cảm ơn thầy giáo Lê Quốc Cường tận tình giảng dạy, hướng dẫn chúng em hoàn thành tập lớn Chúng em xin chân thành cảm ơn ! 20 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat ... tiểu để tối ưu hóa, ta chọn góc phun sớm 120 để đáp ứng tính phát thải động 19 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat KẾT LUẬN - Động diesel 4BD1T khảo sát dựa thơng số đặc tính. .. ĐỘNG CƠ 3.1 Xây Dựng Mơ Hình 3.2 Khảo Sát Đường Đặc Tính Ngồi Động Cơ 13 3.3 Khảo Sát Ảnh Hưởng Của Góc Phun Sớm Đến Tính Kinh Tế, Năng Lượng 16 3.4 Khảo Sát. .. trình bày mơ hình khảo sát ảnh hưởng góc phun sớm tới tính lượng, kinh tế phát thải động diesel 4BD1T, sử dụng phần mềm Diesel - RK Qua phân tích, nhận xét khả vận hành, đặc tính động iii TIEU LUAN
Ngày đăng: 01/12/2022, 15:23
Xem thêm:
